Автоматическое устройство для заряда аккумуляторной батареи

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для автоматического заряда аккумуляторной батареи. Цель изобретения - увеличение срока службы аккумуляторной батареи и упрощение эксплуатации. С выхода выпрямителя постоянное пульсирующее напряжение подается на входы последовательного и параллельного ключей. В случае полной заряженности аккумуляторной батареи ключи закрыты. При разряде аккумуляторной батареи до установленного напряжения включения режима заряда элемент сравнения включает оба ключа. В результате этого через последовательный ключ начинает протекать зарядный ток, а через параллельный ключ с выхода выпрямителя подается на вход элемента сравнения пульсирующее напряжение. Для обеспечения систематического контроля напряжения батареи при обесточенном состоянии последней опорное напряжение подключается к элементу сравнения каждые полпериода в моменты времени, когда мгновенное значение пульсирующего выходного напряжения выпрямителя, приближаясь к нулю, становится меньше напряжения на батарее и ток заряда оказывается нулевым. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.

„„Яд„„1554О74 (Я)5 H 02,Г 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, Н A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 43151 53 /24-07 (22) 12.10.87 (46) 30,03.90. Бюл. ¹ 12 (71) Грозненское научно-производственное объединение "Промавтоматика" (72) А,И,Кашуба, Г.M,Êóçíåöîâ, В.Д„!Цорохов и В.Т,Неретин (53) 621,355,163 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1190446, кл. Н 02 Х 7/00, 1984.

Авторское свидетельство СССР № 11634!7, кл. Н 02 Х 7/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 1001310, кл, Н 02 J 7/10, 1981, (54) АВТОМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ .(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано. для автоматического заряда аккумуляторной батареи, Цель изобретения— увеличение срока службы аккумуляторной батареи и упрощение эксплуатации.С выхода выпрямителя постоянное

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для автоматического заряда аккумуляторной батареи, Целью изобретения является упрощение эксплуатации, а также увеличение срока службы заряжаемой аккуму,ляторной батареи;

На фиг,l изображена схема автоматического устройства для заряда аккумуляторной батареи; на фиг, 2— схема ключа, пульсирующее напржкение подается на входы последовательного и параллельного ключей, Р случае полной заряженности аккумуляторной батареи ключи закрыты. При разряде- аккумуляторной батареи до установленного напряжения . включения режима заряда элемент сравнения включает оба ключа, В результате этого через последовательный ключ начинает протекать зарядный ток, а через параллельный ключ с выхода выпрямителя подается на вход элемента сравнения пульсирующее напряжение. Для обеспечения систематического контроля напряжения батареи при обесточенном состоянии последней опорное напряжение подключается к элементу сравнения каждые полпериода в моменты времени, когда мгновенное значение пульсирующего выходного напряжения выпрямителя, приближаясь к нулю, становится меньше напряжения на батарее и ток заряда оказывается нулевым, 2 ил.

Устройство содержит входные клеммы 1 для подключения постоянного .пульсирующего напряжения, которое может подаваться от внешнего однополупериодного или двухполупериодного выпрямителя (не показан), первый ключ 2, имеющий токовый вход 3 и вход 4 управления, второй ключ 5 с токовым входом 6 и входом 7 управления, источник 8 опорного напряжения, резисторы 9 — 12, первый диод 13, ..элемент 14 сравнения с инверсным l 5

1554074 и прямым 16 входами, выходные клеммы

17 и 18 для подключения аккумуляторной батареи 19, второй 20 и третий

21 диоды, Ключи 2 и 5 имеют одинаковое устройство (их схема приведена на фиг,2), Входы ключа 5 обозначены цифрами в скобках, Ключ 2 (5) содержит резисторы

22 — 24 и транзистор 25, Устройство работает следующим образом, Постоянное пульсирующее напряжение подводится на входные клеммы 1 от внешнего источника; который может содержать разделительный трансформатор и выпрямитель (не показаны).

Это постоянное пульсирующее напряжение подается на токовый вход 3 пер20 вого ключа 2, а также на токовый вход 6 второго ключа 5, Рассмотрим работу устройства на примере заряда

12-вольтовой кислотной аккумуляторной батареи. Предположим, что аккумуляторная батарея 19 была ранее полностью заряжена, В этом случае ключи 2 и 5 закрыты, на инверсном входе 15 элемента 14 сравнения присутствует напряжение, равное выход30 ному напряжению источника 8 опорного напряжения, Величина напряжения на прямом входе 16 элемента 14 сравнения определяется соотношением сопро- тивлений резисторов 11 и 12, Эти сопротивления выбираются таким образом, что в рассматриваемом режиме напряжение на входе 16 больше, чем на инверсном входе 15 элемента 14 сравнения. При этом на выходе элемен та 14 сравнения присутствует высокий 40 логический уровень. Элемент 14 сравнения может иметь выход с открытым коллектором. В этом случае выходной транзистор элемента 14 сравнения закрыт,.диод 13 заперт и резистор 10 отключен от делителя на резисторах

11 и 12, С течением времени происходит разряд аккумуляторной батареи 19, в результате напряжение на ней уменьшается, Величина резистора 12 выбирается такой, что, когда напряжение на аккумуляторной батарее 19 упадет до 12,5 В, напряжение на прямом входе 16 элемента 14 сравнения сравнива- 55 ! ется с напряжением на его инверсном входе 15, Элемент 14 сравнения срабатывает, на его выходе появляется нулевой логический уровень, При этом через диод 13 к делителю на резисторах 11 и 12 подключается резистор

10 (параллельно резистору 12), при этом напряжение на прямом входе 16 еще больше уменьшается, На выходе элемента 14 сравнения остается нулевой логический уровень, который,поступая на управляющие входы 4 и 7, открывает ключи 2 и 5, При этом с выходных клемм 1 через ключ 2 и ди од 20 протекает зарядный ток аккумулятора 19.

Величина зарядного тока ограничи" вается внутренним сопротивлением источника входного постоянного пульсирующего напряжения (не показан) или устанавливается резистором 24, По мере заряда аккумуляторной батареи 19 напряжение на ней возрастает, Соответственно увеличивается напряжение на прямом входе 16 элемента

14 сравнений. Сопротивление резистора 10 выбирается таким образом, что напряжение на.прямом входе 16 сравнивается с напряжением на инверсном входе 15, равным напряжению опорного источника 8 при достижении напряжения на аккумуляторной батарее 19 значения 13,5 - 14 В, При этом элемент 14 сравнения переключается в исходное состояние и на его выходе появляется высокий логический уровень, Ключи 2 и 5 закрываются, Заряд аккумулятора прекращается. Диод 13 запирается. Резистор 10 оказывается отключен от дели еля на резисторах

11 и 12, благодаря чему напряжение на прямом выходе 16 еще более возрастает, Когда в результате разряда аккумуляторной батареи 19 напряжение на ней упадет до 12,5 В, все процессы повторяются, Благодаря наличию второго ключа 5 в режиме .заряда аккумулятора (описан выше),, сравнение напряжения на резисторах 10 — 12 с ,напряжением источника 8 опорного ,напряжения производится только в те .моменты времени, когда амплитуда входного напряжения на клеммах 1 становится меньше напряжения на выходе источника 8 опорного напряжения,т,е. контроль напряжения на аккумуляторной батарее 19 производится при отсутствии ее тока заряда.

Это осуществляется следующим образом, 1554074

Ав томатическое устройство для заряда аккумуляторной батареи, содержащее первую и вторую входные клеммы, ключ, делитель напряжения,резистор, два диода и две выходные клеммы для подключения аккумуляторной батареи, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения срока службы аккумуляторных батарей за счет повышения стабильности и точности установленных оптимальных пороговых напряжений включения и отключения режима заряда, а также упрощения эксплуатации, в него введены второй ключ, второй резистор, источник опорного напряжения, третий диод и элементы сравнения, причем первая входная клемма соединена с силовыми входами ключей, управляющие входы которых подключены к первому выходу элемента сравнения и катоду первого диода, первый вход элемента сравнения соединен с катодом второго диода и первым выводом первого резистора, анод второго диода связан с выходом второго ключа, второй вывод первого резистора соединен с первым выходом источника опорного напряжения, выход первого ключа соединен с анодом третьего диода, катод которого подключен к первому выводу делителя напряжений и первой выходной клемме, вторая выходная клемма подключена к общему проводу, к второй входной клемме и второму выводу делителя напряжений, средний вывод которого соединен с первым выводом второго. резистора и цторым входом элемента сравнения, второй вывод второго резистора соединен с анодом первого диода, Выходное напряжение источника 8 опорного напряжения выбирается меньшим минимально возможного напряжения аккумуляторной батареи 19 при нормальных условиях ее эксплуатации, 5

В режиме заряда аккумуляторной батареи 19 открытый ключ 5 соединяет инверсный вход 15 элемента 14 сравнения с плюсовой входной клем- 10 мой 1. При этом в моменты времени, когда амплитуда входного напряжения на клеммах 1 превышает выходное напряжение опорного источника 8, напряжение с плюсовой входной клеммы 1 1В беспрепятственно проходит на вход

15 элемента 14 и удерживает послед. ний во включенном состоянии, потому что в этом случае напряжение на инверсном входе 15 намного превышает 20 напряжение на прямом входе 16, В моменты времени, когда мгновенное значение входного напряжения на клеммах

1 оказывается меньше напряжения опорного источника 8, диод 21 оказывает- 25, ся заперт, При этом напряжение на инверсном входе 15 элемента 14 сравнения равно опорному напряжению на выходе источника 8. В этот момент диод 20 также заперт, так как выход- 30 ное напряжение на клеммах 1 меньше опорного, а следовательно,, оно меньше и напряжения на аккумуляторе,Эарядный ток не протекает, Элемент 14 сравнения только в этом случае может переключиться и закрыть ключи 2 и 5 при условии, если напряжение на аккумуляторной батарее 19 превысит порог 13,5 В, установленный величинами сопротивлений 40 резисторов 10 — 12, Благодаря возможности установки оптимальных значений напряжений включения и отключения заряда увеличивается срок службы аккумулятора, Формула изобретения

1554074

Составитель Г,Веденеев

Техред Л. Сердокова Корректор, Н. Ревская

Редактор g . Копч а

Заказ 462 Тираж 421 Подписное

ВЫКИПИ Государственного комитета по изобретениям и .открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101